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上海交通大学何小刚教授做客学者论坛
文:王希 来源:党委教工部、人力资源部(教师发展中心) 时间:2026-10-13

10月12日,上海交通大学李政道研究所李政道讲席教授、粒子和核物理部主任、美国物理学会会士何小刚教授应邀做客“学者论坛”,作了题为《宇宙的物质不对称:被低能参数“锁死”的轻子生成》(Leptogenesis Determined by Low Energy Parameters)的学术报告,与我校师生共同探讨“宇宙中的物质为何远多于反物质”这一粒子物理与宇宙学交叉领域的核心科学问题。本次学者论坛由教师发展中心主办、物理学院和基础与前沿研究院承办。

报告从宇宙重子—反重子不对称的观测事实出发,指出热轻子生成(thermal leptogenesis)是解释这一不对称最有吸引力的机制之一,而I型跷跷板(type-I seesaw)机制在赋予中微子微小质量的同时,恰好为轻子生成提供了所需的重右手中微子与CP破坏来源。何小刚教授重点讨论了三个具有较强预言能力的I型跷跷板模型:在这三个模型中,中微子Dirac质量矩阵分别被等同于上型夸克质量矩阵(模型A)、下型夸克质量矩阵(模型B)和带电轻子质量矩阵(模型C)。在这一框架下,跷跷板关系使得重右手中微子质量矩阵可以完全由低能中微子参数重建,从而大幅减少了自由参数的数目,使轻子生成过程在相当程度上被低能可观测量“锁死”。

何小刚教授介绍,系统的参数扫描表明,可行的解出现在模型B和模型C中。这两类解都指向一对质量极为接近的重中微子,满足|Mi−Mj|/Mi< 10−3,但又不属于传统的准简并共振(quasi-degenerate resonant)区域,呈现出不同于以往研究的新的参数结构。对于所有能够产生符合观测的重子不对称ηB= (6.12 ± 0.20) × 10−10的参数点,报告进一步给出了无中微子双贝塔衰变的明确预言:某些情形所预言的有效Majorana质量,可以被灵敏度达到10 meV以下的下一代实验探测到。因此,该框架为未来的实验搜寻提供了明确的靶点。

在交流环节中,物理学院粒子物理与核物理研究所所长王志伟研究员围绕低能参数与轻子生成机制等问题与何小刚教授展开深入交流。双方就模型预言能力、中微子质量矩阵关系以及未来实验检验方向等内容进行了探讨。何小刚教授表示,将重右手中微子参数与低能可观测量建立联系,是提升模型预言能力的重要途径,未来相关实验的发展将为不同理论方案的检验提供重要依据。

现场师生围绕报告内容积极提问,就相关理论模型、实验验证以及未来研究方向等问题与何小刚教授进行了交流。何小刚教授结合研究实例耐心回应,并鼓励同学们保持对基础科学问题的探索热情,积极投身前沿科学研究。

本次学者论坛以“宇宙的物质不对称”为主线,贯通粒子物理、中微子物理与宇宙学等多个方向,既加深了师生对轻子生成机制与中微子质量起源等前沿问题的理解,也为相关领域以及跨学科领域研究者之间的学术交流提供了宝贵平台。

编辑:杨丽可  /   审核:李果  /   发布:杨丽可